大庆市红岗区钻井工程技术研究院钻井液分公司 黑龙江省大庆市 163000
摘要：近年来，我国对油气资源的需求不断增加，主动做好油气资源的勘探工作与开采工作，对推动我国经济不断发展有着积极的作用。油气资源勘探开采期间往往会受到地层环境的干扰，地下繁琐多变的地层会对钻井的安全性产生直接的影响，特别是因为井漏所造成的井喷、井壁坍塌等一系列问题是阻碍油气开发的关键因素。鉴于此，从钻井液堵漏材料、防漏堵漏技术这两个方面进行探讨，旨在确保钻井工作可以有条不紊地进行下去，继而加快我国经济发展的脚步。
关键词：钻井液；堵漏材料；防漏技术；应力
引言
作为安全保障的前提，钻井工作人员需要合理对地质地形进行勘探，在保证设置好科学的钻井方案后，对可能发生的漏井事故采取相应的技术进行预防或填堵。目前钻井工程中的堵漏技术主要有物理技术、化学技术两种，其需要根据井漏事故的原因进行合理使用，才能保证作业人员的安全性。
1钻井液堵漏材料
常见的钻井液堵漏材料分为以下几种：其一，钻井液桥接堵漏材料。这种材料在性能上属于级配复合材料或者单一惰性材料，使用时不影响钻井液流变性，而且操作简单方便，可以有效防止井漏问题的出现。如C-SEAL复合材料。此外，廉价的化工原料也可作为桥接堵漏材料，利用自身的特性达到堵漏效果。其二，高滤失堵漏材料。主要包括纤维状材料、渗滤性材料以及硅藻土等，按照比例配合后进行堵漏工作。这种材料在国外应用较多。其三，聚合物凝胶材料。这种由凝胶材料构成的物质可以发挥其传导压力的作用，较低的固相含量可以在外力作用下进入缝隙，封堵住漏失的通道，而且它本身具有抗剪切力和粘滞阻力，能与其他材料相互配合完成工作。其四，柔弹性堵漏材料。顾名思义，这种材料弹性较好，具有形变能力和韧性，可以在挤压的情况下填充漏失处。材料多选用弹性石墨，如LC-LUBE系列。双组分的碳结构弹性更强，可以在压力作用的条件下进行收缩或者扩张。其五，水泥浆封堵。水泥浆材料由石膏、硅酸盐、水泥以及石灰等物质组成，水泥所占比例较大，可以结合当前井漏情况选择材料配比。
2钻井液防漏堵漏技术
2.1超低渗透钻井液技术
针对超低渗透钻井液技术来说，简单地说是借助于材料的表面化学特性，会在井下岩石表层逐渐衍生出与之相匹配的超低渗透膜，此时超低渗透膜基于滤饼以及岩石表面积作用之下产生相应的胶束，该胶束可以在地层孔隙周围慢慢演变成屏障，以实现对钻井液的防漏堵漏。从客观的立场出发来讲，因为堵漏材料存在一定的去水化效果，所以该技术可以在漏失层完成良好的封堵效果。
2.2随钻防漏堵漏技术
随钻防漏堵漏技术属于一种新型技术，相比之下其受限较少，无较高要求，通过物理机械即可达到防漏堵漏效果。其工作原理是使用井下工具将井下的钻井液取出一小部分，这部分的钻井液则被用于补漏工作，钻井液可与漏失通道结合，在漏失处生成致密的滤饼。随钻防漏堵漏技术在形式上类似于防渗帷幕，在井壁上方形成防止渗漏的壁层，使钻井的承重性和强度得到提升，达到防漏堵漏的效果。
2.3无固相钻井液防漏堵漏技术
对无固相钻井液进行剖析后可知，其存在着相应的黏性结构。这是因为此类钻井液所添加的乳化剂以及改性脂肪酸所诱发的，因为添加了这些才令钻井液黏度效果明显，在钻井中使用该技术的过程中，其所存在的黏性可以在无形当中演变成与之相匹配的黏胶结构，以降低钻井液漏失情况出现的概率。
这里将加有黏弹性表面活性剂VES-PILL材料的无固相无损害钻井液当作主要论述对象，该钻井液在以下条件同时具备的基础上可以演变成凝胶状物质：一是含盐度为67%以上；二是温度在191℃以内的盐水环境，同时所衍生出来的物质黏度效果明显，可见这类无固相钻井液的存在会在很大程度上令钻井液黏性强，以便可以从根本上降低井漏情况发生的次数。
2.4井眼强化“应力笼”技术
井眼强化“应力笼”技术还是需要无固相钻井液的支持，通过这种材料进行前期修补，然年后再进行井壁的加固处理，提升井壁的强度和承压性，使其更为防漏。具体方法是先对井下钻井施加压力，受到压力后井壁脆弱处会出现裂缝，能借此方法排查处井壁脆弱位置，然后结合井壁裂缝大小和实际地质情况选用固相材料，当固相材料深入到井下与井壁结合时将形成桥塞，堵住渗漏的位置。需要注意桥塞需要渗透率足够低才能保证钻井液不会渗漏。当进行钻井工作时，钻井液会对井壁造成冲击压力，固相材料的渗透率低才能保证液柱压力的平衡，不至于再次渗漏。上述方法可以在井眼周围位置形成“压力笼”效应，可以进一步强化达到堵漏效果。
3井漏预防的途径
3.1优化井口设计
钻井施工过程中的井漏事故具有明显的区域特征，因此在进行钻井工作之前，首先需要对环境进行勘探，选择最适宜的开采方式，严格按照相关技术要领规范操作。针对地质断层等易漏区域，技术人员需要根据地质结构优化井身的设计，对钻井工具和定向仪器进行最科学的选取，保证钻井的首要工作顺利完成。之后技术人员需要对井内的轨迹进行有效监测和控制，根据地质的特殊情况，简化钻井工具的利用。在进入漏层之前，现场的施工人员需要对井漏做出预警和提醒，对实时变化的数据进行观测，根据数据不断调整钻井的相关仪器。在进入漏层之后，相关施工小组需要与地面部门进行沟通与联系，对井壁情况，井口情况等实时汇报，解决最新出现的问题，利用丰富的经验对相关漏井的情况进行判断，并参考其他井位的施工状况，提前准备相应的堵漏剂和填充材料，以备不时之需。
3.2智能仿生堵漏材料
智能仿生堵漏材料进入地层后，利用生物的超强黏附能力，能在岩石表面自发固化形成致密且具有黏附性的“仿生壳”，形成封堵层。智能仿生材料自适应能力强、结构稳定、抗温能力强，适用于高渗透性漏失及微小裂缝性漏失地层。孙金声团队将仿生固壁理念与架桥封堵、自适应封堵等机制结合起来，采用智能仿生高分子材料、架桥封堵颗粒和智能自愈合凝胶粒子等，优化出一种结构一体化和功能多样化的新型仿生堵漏材料体系。
3.3选取适合的堵漏方法
在确定井漏的具体位置后，通过对渗漏情况进行程度区分，技术人员需要选取最合适的堵漏方式恢复井口的正常运行。可以选用的堵漏方法，主要有观测法、气温测量法、环空模组法、示踪剂法和段塞法五种，通过将密封的液体弥补井漏洞中。利用不同材料的成分和粘度，将其控制在一定的范围内，再利用循环法将大型的水钻机投入钻井中，通过及时关闭固定控制设备，保证井内的安全和温度的适宜，从而有效保证钻井技术的安全系数，促进钻井工作人员和建筑人员的安全，最大限度的发挥相关堵漏方式的价值。
结语
总而言之，钻井液是钻井工作中的重中之重，一旦出现渗流将严重影响工作安全，还会造成不可挽回的经济损失，因此，应科学选用堵漏材料，采用有效、学科的防漏堵漏技术，结合当地实际情况制定应对方案。在未来的工作中还要加大在防漏堵漏技术方面的研究，确保钻井工作的安全开展。
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